一種鋁－鈦－碳中間合金的製備方法

2023-09-16 07:31:50

專利名稱：一種鋁－鈦－碳中間合金的製備方法
技術領域：
本發明屬金屬材料領域，特別涉及一種用於細化鋁及鋁合金晶粒的鋁-鈦-碳中間合金的製備方法。
鋁-鈦-碳中間合金的研究一直是國內外學者十分關注的重要課題。但因碳在鋁液中溶解度極低，很難製成鋁-鈦-碳中間合金。直至1986年後，Banerji和Reif提出了採用強力攪拌方法合成鋁-鈦-碳中間合金以後才使之成為可能。如文獻(Metallurgical Transactions,1986、17A:2127-2137)報導了關於鈦和碳在鋁熔體中形成TiC顆粒的研究，0.5～2％預熱的石墨顆粒被強力攪拌到1175℃以上的鋁-鈦合金(含鈦5～10％)熔體中。該方法的最大缺點是工藝複雜，成本高，因而難以實現規模生產，其應用受到限制。專利申請號為98119378的中國專利報導了另一種鋁-鈦-碳中間合金的生產方法將鋁-鈦合金熔化至1000℃-1200℃，加入活化劑，再加入石墨粉，然後澆注成錠狀鋁-鈦-碳中間合金。該工藝的特點是先製備出鋁-鈦合金，然後再將之重熔，並需加入活化劑，其工藝也較複雜，且成本高。還有文獻(Trans.Nonferrous Met.Soc.China,2000；Vol.10,No.1)報導了用K2TiF6和石墨粉生產鋁-鈦-碳中間合金的方法，該方法的缺點是生產過程中放出大量的KF和AlF3等有毒氣體，汙染環境，並且中間合金中往往含有鹽類夾雜物等，從而汙染了鋁合金。
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提出一種簡便且無汙染的鋁-鈦-碳中間合金的製備方法。
一種鋁-鈦-碳中間合金的製備方法，是通過以下方式實現的，(1)首先按重量百分比為鋁73.00-99.00％，鈦0.80-25.00％，碳0.01-3.00％準備好工業純鋁、工業純鈦和石墨粉原料；(2)在感應爐中將工業純鋁熔化至1100℃-1350℃，然後同時加入工業純鈦和石墨粉，保溫0.5-20分鐘後降溫至澆注溫度；(3)直接澆注成錠或通過連鑄連軋設備製備成線材。
本發明由於不需預先製備鋁-鈦中間合金，且無須強力攪拌，因而製備工藝簡單、生產效率高、成本低；由於不用K2TiF6，所以無氟化物汙染，是一種綠色環保型的製備方法。且製備的產品無鹽類夾雜物，可使待細化的鋁合金的廢品率降低15-35％，擠壓型材的速度提高15-20％；且具有細化效果的高效性和遺傳性，適合於大規模工業生產和應用。
下面給出本發明的一個最佳實例(1)首先按重量百分比為鋁94.00％，鈦5.50％，碳0.50％準備好工業純鋁、工業純鈦和石墨粉原料；(2)在感應爐中將工業純鋁熔化至1270℃；然後同時加入工業純鈦和石墨粉，保溫10分鐘後降溫至澆注溫度850℃；(3)直接澆注成錠或通過連鑄連軋設備製備成線材。
權利要求
1．一種鋁-鈦-碳中間合金的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)首先按重量百分比為鋁73.00-99.00％，鈦0.80-25.00％，碳0.01-3.00％準備好工業純鋁、工業純鈦和石墨粉原料；(2)在感應爐中將工業純鋁熔化至1100℃-1350℃，然後同時加入工業純鈦和石墨粉，保溫0.5-20分鐘後降溫至澆注溫度；(3)直接澆注成錠或通過連鑄連軋設備製備成線材。
全文摘要
本發明屬金屬材料領域,涉及一種用於細化鋁及鋁合金晶粒的鋁－鈦－碳中間合金的製備方法。該製備方法是首先按比例準備好工業純鋁、純鈦和石墨粉,在感應爐中將工業純鋁熔化至1100—1350℃,然後同時加入純鈦和石墨粉,保溫0.5—30分鐘後降溫,直接澆注成錠或通過連鑄連軋設備製備成線材。利用該方法製備的鋁－鈦－碳產品無鹽類夾雜物,可使待細化的鋁合金的廢品率降低15—35%,擠壓型材的速度提高15—20%。
文檔編號C22C21/02GK1290760SQ0012395
公開日2001年4月11日 申請日期2000年10月20日 優先權日2000年10月20日
發明者劉相法, 王振卿, 張作貴, 邊秀房 申請人:山東大學